Hengerfej Szelepek Vizsgálata, Működése és Felújítása

A hengerfej az egyik legfontosabb alkatrésze a belső égésű motoroknak, ezért meghibásodása súlyos következményekkel járhat az autó teljesítményére, fogyasztására és hosszú távú működésére. A hengerfej felelős a hengertér lezárásáért, a szelepek működéséért, valamint a hűtőfolyadék és az olaj megfelelő áramlásáért. Ha ez a komplex szerkezet meghibásodik, az nemcsak komoly javítási költségekkel járhat, hanem akár a teljes motor károsodását is okozhatja. A probléma korai felismerése kulcsfontosságú lehet a drága szervizelés elkerülésében. Ezért ebben a cikkben részletesen bemutatjuk a hengerfej szelepekkel kapcsolatos tudnivalókat, a hengerfej hiba leggyakoribb jeleit, azok felismerésének módjait, valamint a teendőket, ha ilyen problémára utaló tüneteket észlelünk.

Szelep Működés és Áramlási Dinamika

Egy csatornán természetesen legfeljebb csak annyi gáz áramolhat keresztül, amennyit a legkisebb keresztmetszete át tud bocsátani. A hengerbe a szívószelepek és a hozzájuk tartozó szelepülés által határolt hengerpaláston keresztül jut be a levegő. A kipufogógáz kipenderítése ugyanígy zajlik. Sajnálatos módon a látszólag hengeres be-, illetve kiáramló felület inkább egy kúppalásthoz hasonlít, amely valamivel kisebb. Tovább bonyolítja a dolgot, hogy a keresztmetszet a szelep mozgásával összhangban állandóan változik. Csakhogy minél nagyobb, mondjuk a szívószelep, annál közelebb kerül a szelep széle a henger falához. Ez kis szelepnyitásnál, ahol kevés a hengerbe áramló friss keverék, még nem okoz gondot. Ilyenkor a szelep hengerfal felé eső részén alig van áramlás. Látható tehát, hogy a geometriailag nagyobb szelepméret nem mindig segít.

Áramlásmérés és Tesztelés

A hengerfej szelepeinek optimalizált működéséhez elengedhetetlen az áramlási karakterisztikák pontos ismerete. Ahhoz, hogy ezeket meghatározhassuk, áramlásmérő eszközre van szükség. Egy ilyen áramlásmérő eszköz nagy légszállítású ventilátorból és a vizsgált motor hengerével egyező átmérőjű csőből áll. Az imitált henger felső részén a hengerfej rögzítésére alkalmas, sík felület található. A teszt során a ventilátor által szállított levegő mennyiségét kell meghatározni. Ehhez mérőperem használatos, az áramlási adatokat köbméter/percben szokás megadni. A fentebb vázolt szerkezet segítségével nem csak szelepméretet, hanem a szelep és szelepülés formai kialakításából adódó veszteségeket is meghatározhatjuk a szelepemelés teljes tartományában. E veszteségek csökkentése képezi valójában a tuning tárgyát, hiszen minél jobban áramlik a gáz, annál több levegő jut a hengerbe.

Szelep és Szelepülés Megmunkálása a Teljesítményért

A motor teljesítményének növelése érdekében a szelepek és szelepülések precíz megmunkálása kulcsfontosságú. Kezdjük a szelepekkel. A szelep megmunkálása során az eredeti tulipánformát kell átalakítani. Az átalakítás során egy lekerekítést kell kialakítani a szeleptányér szélénél (R = 6,7-7,2 mm). Ezután alakítsunk ki egy kb. 1 mm széles élt a szelepszár irányában. Ezzel párhuzamosan alakítsuk ki az átmenetet a legömbölyítés és a perem között. A perem szélessége kb. 1,5-1,7 mm legyen, szöge 45 fok. Mint azt az előző részben említettük, a kipufogószelep szeleptányérjának égéstér felé eső oldalán a szelep élét gömbölyítsük le. Szívószelepnél ezt ne tegyük, a belső élt hagyjuk élesen. Ezt követően a szelepülés átdolgozása következik. A tömítőfelület szélességét gömbölyítsük le kb. 0,75-1 mm-es sugárral. A tömítőperem szöge 45 fok. Különböző sugár- és szögértékeket lehet alkalmazni, típustól és szívó- vagy kipufogószeleptől függően.

Szelepülés Érintkezési Felületének Ellenőrzése

Helyesen megmunkált szelepülés esetén a szelep a tömítőperem középső részén, kb. 0,9-1,1 mm szélességben érintkezik a fészekkel. Ezt úgy ellenorizhetjük, hogy a szelepfészket tusfestékkel vékonyan bekenjük és a szelepet az ülére szorítva, ide-oda forgatjuk. Ha a lenyomat túlságosan közel helyezkedik el a szeleptányér széléhez és túl széles, akkor a nagy kúpszögű (tompa) fészekmaróval lehet az érintkezési felületet a szeleptányér széle felől vékonyítani. Ha az érintkezési felület túlságosan közel helyezkedik el a szelepszárhoz és keskeny, akkor a 45 fokos maróval kell az érintkezési felületet megszélesíteni, valamint a szeleptányér széle felé eltolni. Helyesen kivitelezett műveletsor végén a szelepülék bársonyos fényű. A felületi rétege puha marad, amely elősegíti a szelep végleges beágyazódását a fészekbe. Ez az első motorindítás utáni néhány másodpercben lezajlik. Ezt követheti a szelep becsiszolásával, amelyet a csiszolópasztával és kézi szelepcsiszolóval végezhetünk el. Fontos megjegyezni, hogy bizonyos motorokon, a gyári gépkönyv szerint nincs szükség szelep becsiszolásra.

Katana 50 hengerfej: A teljes útmutató

Szelephézag és Beállítása

A hengerfej és a szelepszár eltérő hőtágulása miatt kell alapesetben a szelepeknél néhány tized mm nagyságú hézagnak lenni. Ennek hiányában az üzemi hőmérsékletű motornál a szelepek nem tudnának tömören zárni, átfújások lennének, ami hibás motorműködést, egyenetlen járást, magas HC értéket, csökkenő teljesítményt, végső esetben működésképtelenséget okozhatna.

A motorvezérlés szerkezeti kialakítása szerint a régebbi motoroknál találkozhattunk körhagyó tárcsás szelepállítási lehetőséggel, volt egyszerű csavarmenetes állítás is. A szelephézag lapkacserével állítható be, a nagyobb vastagsági méretű lapka beépítése kisebb szelephézagot eredményez. Érdekes fotó egy korongos hézagolású motor szelepvégeiről. Az "ötletes" elkövető nem megfelelő magasságú korong beépítésével oldotta meg az előírt szelephézag kialakítását, hanem nemes egyszerűséggel leköszörült a szelepek végéből. A köszörülési nyomok tisztán látszanak, nyilak mutatják.

Hidraulikus Szelephézag-kiegyenlítés (Hidrotőkék)

A szakmai köznyelv is "állításról" beszél, holott ebben az esetben szó sincs állításról, ez helyesen: kiegyenlítés. Bár -elvileg- gondozásmentes, a gyakorlatban közel sem problémamentes megoldás. Sokat futott motornál előfordul, hogy megnövekszik a hengerfej és a hidrotőke közötti kis illesztési hézag, az olaj egy része megszökik, és bizonytalanná válik az adott szelepnél a hézag kiegyenlítés. Ebben az esetben a hengerfej cseréje a szakszerű -de nem olcsó- megoldás. A szelepfedél alól előtörő kellemetlen csattogó, kereplő hangok forrása gyakran a hidraulikus szelepemelő. A gyenge minőségű olaj, és az olajcserén spórolás nem jó ötlet, mert idővel nagyon sokba kerül. A szakirodalomban olvashatóan a legjelentősebb hidraulikus szelepemelő gyártók (INA, LUK) egybevágó állásfoglalása szerint ha egy motor megbontásra kerül 100e km. lefutása után, akkor minden olyan alkatrészt, amely szerepet kap a szelephézag kiegyenlítésben, kompletten újra kell cserélni, beleértve a vezértengelyt / vezértengelyeket is.

Speciális Szerszámok a Szelep Munkákhoz

A hengerfej szelepeinek kiszedése egy olyan feladat, amely speciális eszközöket és némi szakértelmet igényel. A szeleprugó lenyomó alkalmas, a szeleprugók összenyomására különböző típusú motorokban. A szeleprugó eltávolításához és beszereléséhez használt készlet, úgy hogy a hengerfej még a motoron és az autóban van, vagy eltávolított hengerfej mellett. Szeleprugó összenyomó összenyomja a felső szeleprugókat a lengőkar csapokkal. Ez az eszköz használható fejjel a motoron vagy lekapcsolva. A pofák a legtöbb felsőszelepes motorhoz illeszkednek. Az állítható fogantyú lehetővé teszi a szűk helyeken való szabad mozgást. Univerzális szeleprugó eltávolító és beszerelő készlet, amely lehetővé teszi a szeleprugók és szelepszár szimeringek cseréjét a hengerfej eltávolítása nélkül. Ideális szűk motorterekben végzett munkákhoz. Szeleprugó összenyomó. Alkalmas OHV, OHC és CVH motorok széles skálájához. Nem alkalmas mélyen ültetett szelepekkel rendelkező motorokhoz. Szeleprugó-eltávolító szerszám 8V, 12V, 16V motorokhoz. Egy speciális szerszám, amelyet a szeleprugók eltávolítására terveztek a 8 szelepes motorokban. Ezt a speciális adaptert a 20 szelepes motorok szeleprugó lehúzóihoz való használatra tervezték. A szelepcsiszoló gépi szerszám készlet 5db-os a motorszelepek és szelepfészkek csiszolására és polírozására szolgál, javítva a tömítőképességüket és megakadályozva a szivárgást. Használja fúróval és finom csiszolóanyaggal. A szerszám szívó- és kipufogószelepekhez egyaránt használható. A tapadókorongok átmérői: 16, 20, 30, 35, 40mm.

A szelepszárszimmering úgy forgott közszájon, mint ma a kettős tömegű. A különbség annyi, hogy a Skodán, Ladán, Nagypolákon a tulajdonosok szemmel látható hányada beáldozva egy hétvégét és egy hengerfejpakolást, otthon megoldották a cserét. Sok munkával, kis pénzzel, pont fordítva, mint amerre ma tartunk.

Teljes körű MTZ hengerfej felújítási útmutató

Szelepszár szimering csere (ki)

EGR Szelep: A Kipufogógáz Visszavezetés Fontossága és Karbantartása

Az EGR szelep (Exhaust Gas Recirculation) a kipufogógáz visszavezetésért felelős. A kipufogógázt a motorszívó torka és a kipufogó torka közé helyezik be, és a kipufogó gázt visszaáramoltatják a szívótorokba, hogy ezzel csökkentve az égéshőt csökkentse a nitrogén oxid keletkezését. A kipufogó gáznak természetesen nem a teljes mennyiségét vezetjük vissza, csak a kb. a 15%-t mivel a nagyobb mértékű visszavezetés, már nem csak nagyobb teljesítményvesztést, de még esetenként nagyobb káros anyagképződést eredményezne. Ez a szelep, nem mindig van nyitva, és ha nyitva is van nem mindig egyformán. Az autók teljesítménye az idő folyamán a mérnöki megoldások miatt folyamatosan nőtt, ezért szükségessé vált, hogy a visszaáramoltatott kipufogó gázt is hűtsék, mivel ha nem hűtik, magasabb lenne az égési hőmérséklet, ami nagyobb NOx képződést eredményez. Ez a hűtő, annak függvényében hűti a kipufogógázt, hogy mekkora a motor fordulatszáma. A hűtő bele van kötve a vízrendszerbe, hogy a megfelelő hűtést biztosítsa. Az EGR szelep a szívó és kipufogó torok között található.

EGR Szelep Hibái és Tisztítása

Diesel motoroknál nagyobb a korom képződés így az egr szelep szennyeződése, a korom lerakódása elkerülhetetlen. Ennek a megoldása legtöbb esetben a csere. Az EGR legnagyobb hibája az, hogy a motor működésének következtében korom lerakódás képződik. Ezt csak úgy tudjuk letakarítani, hogyha az EGR-t kiszereljük, és korom oldó anyaggal kezeljük. Általában az egr szelep tisztításával a hiba megszűnik, ahhoz hogy ezzel ne legyen probléma, érdemes néha az autót hosszabb úton kicsit magasabb fordulaton dolgoztatni. Az egr szelep tisztítása lehetséges még ultrahangos tisztítással. Ilyenkor a szerkezetet folyadékba merítik. Azzal, hogy úgymond „lefalazzuk” az EGR-t azt érjük el, hogy a kipufogó gázt nem fogja visszaáramoltatni a szívótorokba, így olyan mintha nem is lenne benne.

Hengerfej Hiba Jelei és Diagnózis

A motorban zajló égési folyamatok zökkenőmentes működését az alkatrészek tökéletes együttműködése biztosítja, amelyek közül az egyik legfontosabb a hengerfej. Ha azonban az alkatrész meghibásodik, a motor teljesítménye jelentősen csökkenhet, és komolyabb károsodások is előfordulhatnak. A motor diagnosztikája során gyakran kerül sor a hengerfej vizsgálatára, ami magában foglalja a szelepek állapotának felmérését is. A szelepek tömítetlensége, kopása vagy egyéb problémái befolyásolhatják a motor teljesítményét és károsanyag-kibocsátását. A probléma korai felismerése kulcsfontosságú lehet a drága szervizelés elkerülésében. Minden autótulajdonos számára fontos, hogy tisztában legyen ezekkel a jelekkel, mivel egy figyelmen kívül hagyott meghibásodás akár az út szélén történő váratlan leálláshoz is vezethet.

Gyakori Tünetek, Amelyek Hengerfej Problémára Utalnak:

Fehér vagy szürke füst a kipufogóból: Az egyik legárulkodóbb jele a hengerfej meghibásodásának a kipufogóból távozó, szokatlanul sűrű és fehéres színű füst. Normál esetben a kipufogóból csak kis mennyiségű, átlátszó gőz távozik, főként hideg időben. Ha azonban ez a jelenség meleg motorral is fennáll, sőt fokozódik, akkor nagy eséllyel hűtőfolyadék ég el az égéstérben. Ez rendszerint akkor történik, amikor a hengerfejtömítés átégett vagy a hengerfej maga repedt meg, így a hűtőrendszer és az égéstér között szivárgás alakul ki. A vízgőz formájában kiáramló füst nemcsak a motor állapotára utal, hanem annak közvetlen károsodását is jelzi. Fontos megfigyelni a füst színét és szagát is: a hűtőfolyadék édeskés illatú, és a kipufogó végén enyhén nedves, fehér lerakódást hagyhat.
Hűtőfolyadék csökkenés és olaj a hűtőrendszerben: A hűtőfolyadék folyamatos csökkenése szintén arra utalhat, hogy a hengerfej tömítése már nem biztosít megfelelő szigetelést. Ha a hengerfej hibájának másik gyakori jele, ha a hűtőfolyadék rendszerében olajat találunk. Ennek egyik legkönnyebben észrevehető formája, ha a hűtőfolyadék tágulási tartályának belső falán vagy a sapka alatt barnás, iszapos, majonézszerű lerakódás figyelhető meg. Ez a jelenség arra utal, hogy a hengerfej tömítése megsérült, és a motorolaj szivárog a hűtőrendszerbe.
Olajszivárgás és fokozott olajfogyasztás: A hengerfej meghibásodásának másik fontos jele az olajszivárgás. Ha a tömítés vagy az alkatrész repedezett, az olaj elkezdhet szivárogni, ami hosszú távon motorproblémákat okozhat. Az olaj betöltő sapka környékén lévő habos olaj szintén figyelmeztető jel, ami azt mutatja, hogy a hűtőfolyadék keveredik az olajjal. Hirtelen és szokatlanul nagy mennyiségű olajfogyasztás már figyelmeztető jel. Ha a hengerfej tömítése megsérül, az olaj az égéstérbe is bejuthat, ahol elégve jelentős veszteséget okoz. Ennek egyik következménye lehet a sűrű kékes füst is a kipufogóból. Az olajszint rendszeres ellenőrzése kulcsfontosságú.
Motor túlmelegedése: A motor túlmelegedése gyakran a hengerfej hibájára utal. Ha a hűtőrendszer nem működik megfelelően, a hűtőfolyadék szivárgása vagy az alkatrész sérülése következtében, a motor könnyen túlmelegedhet. A műszerfalon a hőmérséklet-jelző ilyenkor gyorsan a vörös zónába ér, sőt egyes modern autók figyelmeztető jelzést is adnak. A rendszeres túlhevülés a hengerfej elvetemedéséhez vezethet, ami tovább súlyosbítja a problémát.
Habos, tejszerű anyag az olajbetöltő nyílás sapkáján vagy a nívópálcán: Ez a jelenség a víz és az olaj keveredésére utal, ami szintén a hengerfej hibájára vezethető vissza. Ez az emulzió akkor alakul ki, ha a hengerfej vagy a tömítés nem zár megfelelően, és a hűtőfolyadék beszivárog az olajjáratokba. Ilyen esetekben a kenés hatékonysága drámaian csökken.
Nehéz motorindítás és kompresszióvesztés: A hengerfej hiba egyik kevésbé feltűnő, ám annál súlyosabb következménye lehet a motorindítás nehézsége. Ha a hengerfejtömítés már nem zár megfelelően, az égéstérben nem alakul ki a szükséges kompresszió, ami nélkülözhetetlen a motor beindításához. Ilyen esetben a motor hosszasan forgat, de nem indul, vagy ha mégis, akkor rángatva, egyenetlenül működik.
Buborékképződés a tágulási tartályban: A tágulási tartályban megfigyelhető állandó vagy intenzív buborékképződés gyakori velejárója a hengerfej hibájának. Ha az égéstérből a hengerfejtömítés hibája miatt égéstermékek - főként szén-dioxid - jutnak be a hűtőrendszerbe, akkor a hűtőfolyadék nem tudja megfelelően ellátni a feladatát.

Diagnosztikai Módszerek

Ha a fent felsorolt tünetek közül bármelyiket észleljük, fontos, hogy a hengerfejet nyomáspróbának vessük alá. Ha a hűtőfolyadék szintje rendszeresen csökken, vagy fehér füst jelentkezik a kipufogónál, nyomáspróbát kell végezni. Az olaj- és hűtőfolyadék keveredése azonnali figyelmet igényel. Ha a motor gyakran túlmelegszik, az első lépés a hengerfej nyomáspróbája. A nyomáspróba során a hengerfejet egy speciális tesztberendezésre helyezik, amely nyomást alkalmaz az alkatrészre. A teszt során ellenőrzik, hogy van-e szivárgás vagy repedés, amely lehetővé teszi a gázok vagy folyadékok kijutását a motorból.

A motorok kopásának vizsgálatára számos módszer létezik, azonban a járásegyenlőtlenségi vizsgálat kiemelkedik a hatékonyságával. Ez a módszer méri az egyes hengerek teljesítményének egyenetlenségeit, ami fontos információkat szolgáltat a motor állapotáról. A járásegyenlőtlenség vizsgálat során a berendezés méri két egymást követő gyújtás között eltelt időt, és kiszámítja az aktuális "saját fordulatszám"-ot. Az eredmény grafikusan is megjeleníthető, ami nagyban segíti a diagnosztizálást.

Átfogó útmutató: Opel Zafira hengerfej

Vezérműhajtás és Hengerfej Kapcsolata

A vezérműszíj -és az ehhez kapcsolódó alkatrészek köre- kényes terület. Csak az adott motorhoz hozzárendelt vezérműhajtás alkatrészek beépítése megengedett. Szíjcsere után a motort beindítás előtt kézzel két teljes fordulaton át lassan körbe kell forgatni. Ha szíjcsere során hibát vétünk, és akár csak egy szelep is találkozik a dugattyúval, nem elég csupán a hengerfejet rendbehozni. A túlfeszített vezérműszíj hatására a vízpumpa csapágya rövid idő alatt megadta magát, a tengely beállt, nehezen körbeforgatható lett, ledarált néhány fogat a szíjról. Tipikusan vezérműszíj csere után jelentkező probléma: a vezérmű tengely/ek/ hibás pozicionálása. A bonyolultabb vezérléseket csak "saccperkábé" szinten lesznek képesek beállítani, ezekből a műhelyekből kikerülő autók vezérlés beállítása csak egészen véletlenül, vak tyúk is talál szemet szinten sikerülhet tökéletesre.

Hengerfej Felújítás

A Hengerfej felújítás olyan művelet, amely már kisebb eltérések esetén is indokolt lehet, hiszen a hengerfejben lévő szelepek állapota közvetlenül hat a kompresszióra. A dízelmotor optimális működéséhez megfelelő kompresszió szükséges, így, ha a szelepek, a tömítőfelület vagy a szelepvezetők kopottak, az égés minősége romlik. A felújítás során vákuumos vizsgálatot végzünk, amely segítségével ellenőrizhetjük a szelepek precíz illesztését. Ha eltérés mutatkozik, a hiba helye és mértéke egyértelművé válik. A motor gyengülése, a füstösebb kipufogógáz és az egyenetlen égés mind arra utalhatnak, hogy a Hengerfej felújítás irányába érdemes továbblépni.

A Hengerfej felújítás alapja egy pontos állapotfelmérés, ahol a szakemberek külön vizsgálják a hengerfej esetleges repedését, a szelepek állapotát, szelepfészekeket, vezetőket, szimeringeket és a síkfelületet. A síkolás nemcsak akkor kerül elő, amikor minden jel arra mutat, hanem olyan autóknál is ajánlott, ahol valami okból kifolyólag le volt véve a hengerfej, hiszen sokszor a vetemedés szemmel nem látható. A dízelmotorok nagy terhelése miatt gyakran éppen ez a probléma forrása. A szelepvezetők kopottsága szintén gondot okozhat, mert a szelep mozgása ilyenkor nem teljesen pontos. A felújítás során ezek cseréje biztosítja, hogy a szelep megfelelően illeszkedjen. A szelepülék felújítása finom gépmunkával történik, amely visszaadja a pontosan záró felületet.

A Hengerfej felújítás sok esetben nemcsak a szelepeket érinti, hanem az égéstér tisztítását is magában foglalja, mert a lerakódások növelhetik a keletkező hőt és csökkentik a hasznos térfogatot. A hengerfej repedése ritkább jelenség, de előfordulhat, főleg túlmelegedés után. Egy tapasztalt szakember a vizsgálatok alapján gyorsan látja, ha egy repedésből adódó hiba jelentkezik a teszt során. A Hengerfej felújítás eredménye egy olyan motor, amely újra stabil kompresszióval és egyenletes járással működik. A folyamat végén a hengerfej visszanyeri a szelepek zárásához szükséges pontosságot, ami az indításnál, a gyorsításnál és az alapjáratnál is érezhető. A felújítás különösen fontos olyan motoroknál, amelyek sokat dolgoznak folyamatos terhelés alatt, mert a nagy igénybevétel gyorsabb kopást eredményez. A javítás után a motor reakciói kiszámíthatóbbak lesznek, és a fogyasztás is visszaáll a megszokott szintre. A Hengerfej felújítás tehát nem csupán hibajavítás, hanem a motor hosszabb távú stabilitásának biztosítása.

tags: #hengerfej #szelepek #teszt #információk